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智能终端、视频流等移动设备的普及和物联网技术、5G移动通信的进一步应用将导致数据流量高速增长,现有核心骨干网100Gbps的带宽容量接近耗尽边缘。2017年12月,IEEE802.3工作组正式批准IEEE802.3bs以太网标准协议,为400Gbps以太网的媒体访问控制层、物理层和管理参数提供标准规范。400Gbps以太网接口的研究和应用势在必行。本文针对IEEE802.3bs协议中的400Gbps媒体访问控制（Media Access Control,MAC）和物理编码子层（Physical Coding Sublayer,PCS）进行研究分析,设计超高速以太网的400Gbps接口架构方案。在PCS子层采用并行自同步扰码算法实现逻辑设计,以降低高带宽扰码操作的时钟频率。针对数据的校验和纠错,运用里德索罗门（Reed-solomon,RS）编解码的计算方式,采用线性反馈移位寄存器实现RS（544,514）算法。为了使接口可应用在具备时间同步功能的系统中,在接口中添加支持IEEE1588时间同步协议的时间戳模块。基于通用验证方法学搭建验证平台,对设计进行了功能仿真,采用英特尔公司Stratix 10 GX系列现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）芯片和思博伦网络测试仪模拟真实网络环境,对设计进行测试。测试结果表明,在400Gbps的网络带宽下,时钟频率为390.625MHz时,接口协议转发正确,在数据传输中未出现数据包丢失和错误现象。本文设计的400Gbps接口满足IEEE802.3bs协议的基本功能要求,具备硬件实现的可行性,为400Gbps以太网接口在超高速带宽数据中心领域的应用提供了一定参考。